专题：法拉第电磁感应定律的应用 能力提升综合检测训练（B卷）-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

专题：法拉第电磁感应定律的应用 能力提升综合检测训练（B卷） 一、单选题 1．如图，水平绝缘面上的badc线框，处在磁感应强度B=1.0T方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆PQ在水平外力F作用下在粗糙的平行金属导轨上以速度v=2m/s向右匀速滑动，两导轨间距离l=1.0m，定值电阻，金属杆的电阻，导轨电阻忽略不计，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是（　　） A．通过R的感应电流的方向由d到a B．金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为3V C．金属杆PQ受到的安培力大小为0.5N D．外力F做功的数值等于电路产生的焦耳热 2．如图所示，导体棒a水平放置在倾角为45°的光滑斜面上的P处，导体棒b固定在右侧，与a在同一水平面内，且相互平行。当两棒中均通以电流强度为I的同向电流时，导体棒a恰能在斜面上保持静止，下列说法正确的是（　　） A．导体棒b受到的安培力方向水平向右 B．导体棒a和b连线中点处的磁感应强度大小为0 C．导体棒b中的电流在P处产生的磁感应强度方向向下 D．仅将导体棒b中电流减小，导体棒a仍可能在斜面保持静止 3．如图所示，两根间距为L的平行金属导轨（足够长）固定在水平面上，右端固定一个小滑轮，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，图中磁场未画出。质量相等的两根金属棒ab、cd垂直放置在导轨上，ab棒光滑，cd棒粗糙，棒ab通过一根轻质细线绕过小滑轮与物体P相连，且物体P的重力大于cd棒与导轨间的最大静摩擦力。除两金属棒外其余电阻都不计，开始时系统静止，平行于导轨的细线刚好被拉直，由静止释放P，下列判断正确的是（    ） A．cd棒受到的摩擦力一直增大 B．两棒之间的距离先增大后不变 C．只要P质量足够大，cd就可能和ab棒同时开始运动 D．最终两棒以相同的加速度做匀加速运动，且两棒间的距离一直增大 4．如图所示，先后以速度v1和v2（v2=2v1），匀速地把同一线圈从同一位置拉出有界匀强磁场的过程中，在先后两种情况下，以下错误的是（　　） A．线圈的感应电流之比为1∶2 B．线圈产生的热量之比为1∶2 C．沿运动方向作用在线圈上的外力之比为1∶2 D．沿运动方向作用在线圈上的外力的功率之比为1∶2 5．如图所示，固定的竖直光滑U形金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定绝缘轻弹簧相连且放在导轨上，导轨的电阻忽略不计。初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为。此时导体棒具有竖直向上的初速度，在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法正确的是（    ） A．初始时刻导体棒受到的安培力大小为 B．初始时刻导体棒加速度的大小为 C．导体棒第一次速度为零时，克服弹簧弹力和克服重力做功之和小于 D．从导体棒开始运动到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热为 6．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，间距为L的水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m，电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻和导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度开始运动，最终停在导体框上。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．导体棒中电流保持不变 B．导体棒中感应电流的方向为，导体棒刚开始运动时ab间电势差为 C．导体棒克服安培力做的功等于 D．导体棒刚开始运动时克服安培力做功的瞬时功率 7．如图所示，两条相距d的足够长的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻，质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下，将该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过电阻为R的金属杆，金属杆与导轨间滑动摩擦力大小为f，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，不计导轨的电阻，则下列说法正确的是（　　） A．MN刚扫过金属杆时，流经R的电流从上到下 B．MN刚扫过金属杆时，电阻R的电功率为 C．若磁场足够宽，杆可能达到的最大速度 D．若磁场足够宽，杆中的最小电流为0 8．如图所示正方形匀质刚性金属框（形变量忽略不计），边长为，质量为，电阻为，距离金属框底边处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为，左右宽度足够大。把金属框在竖直平面内以的初速度水平无旋转地向右抛出，设置合适的磁感应强度B的大小使金属框匀速通过磁场，不计空气阻力，g取10。下列说法不正确的是（    ）    A．磁感应强度B为2T B．通过磁场的过程中，金属框中电流的大小不变，方向相反 C．通过磁场的过程中，克服安培力做功的功率P为0.2W D．调节H、和B，金属框仍能匀速通过磁场，则其通过磁场的过程中产生的热量Q为0.04J 9．如图所示，虚线框中存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，正方形金属框MNQP边长为d、总电阻为R。若金属框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的宽度为3d的匀强磁场区域。设当MN边刚进入磁场时，金属框受到的安培力的大小为F；金属框穿过磁场区域的全过程产生的电能为，则（　　） A．； B．； C．； D．； 10．如图所示，无限长光滑平行导轨与地面夹角为，导轨宽度为L。一质量为m、长为L的导体棒ab垂直于导轨水平放置，与导轨构成一闭合回路，空间内存在大小为B、方向垂直于导轨向上的匀强磁场，已知导体棒电阻为R，导轨电阻不计，现将导体棒由静止释放，导体棒与导轨始终接触良好，最终稳定下滑。以下说法不正确的是（　　） A．导体棒中的电流方向从b到a B．导体棒先加速运动，后匀速下滑 C．导体棒稳定时的速率为 D．导体棒达到稳定速度后，继续下落高度h的过程中，导体棒上产生的焦耳热小于mgh 二、多选题 11．如图所示，间距为的足够长平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨左端接有电容的电容器，整个空间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度，质量的金属棒垂直放置在导轨上，金属棒和导轨的电阻不计，给金属棒一个向右的大小为的初速度，当金属棒的加速度变为零时，立即给金属棒一个水平向左的大小为的恒力，则（　　）    A．当金属棒加速度为零时，速度也恰好为零 B．当金属棒加速度为零时，电容器两端的带电量为 C．给金属棒施加一个水平向左的恒力后，金属棒向右运动的过程是匀减速直线运动 D．给金属棒施加一个水平向左的恒力后，金属棒向右运动的最大距离为 12．如图所示，光滑且平行的导轨（电阻不计）水平放置，两根与导轨垂直的金属棒ab、cd的电阻分别为2R和R，整个装置放置在竖直向下的匀强磁场中。金属棒ab在水平外力 F1作用下以速度 v1向左匀速运动， cd 在水平外力 F2作用下保持静止。则以下判断正确的是（    ）    A．ab、cd中的电流 B．ab、cd两端的电压相等 C．ab、cd所受到的安培力大小相等 D．水平外力F1=2F2 13．如图，导体轨道OPQS固定，其中是半圆弧，为半圆弧的中点，为圆心，轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻、可绕转动的金属杆，端位于上，与轨道接触良好。空间存在垂直半圆所在平面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，现使从位置以恒定的角速度逆时针转到位置并固定（过程I）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到（过程II）。下列说法正确的是（    ）    A．过程I中感应电流方向为 B．过程I与过程II中感应电流方向均为 C．若，则过程I与过程II中流过的电荷量相等 D．若，则过程与过程II中流过的电荷量相等 14．如图所示，两根相距为L的平行光滑直导轨ab、cd，b、d间连有一定值电阻R，导轨电阻忽略不计。MN为放在ab和cd上的一导体棒，其电阻也为R。整个装置水平放置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面。现对MN施加力F使它沿导轨方向以速度v匀速运动。令U表示MN两端电压的大小，则（　　） A．M端电势低于N端 B．U=BLv，流过定值电阻R的感应电流由 C．，流过定值电阻R的感应电流由 D．外力F所做的功等于电阻R和导体棒上产生的焦耳热之和 15．如图所示，表面粗糙且绝缘的水平传送带以速度v向右匀速转动，空间中所在区域内存在磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场，MN、PQ与MQ的夹角为45°，且，某时刻在传送带左侧轻放一边长为L、质量为m、电阻为R的正方形导线框，ad边与MQ始终平行，线框与传送带恰好相对静止通过磁场区域，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则（    ） A．线框在穿越磁场的全过程中电流先增大后减小 B．线框所受安培力方向始终平行于MQ向左 C．线框所受静摩擦力的最大值为 D．线框进入磁场前运动的最短距离为 16．两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为，底端接阻值为的电阻将质量为的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好导轨所在平面与磁感应强度为的匀强磁场垂直，如图所示除电阻外其余电阻不计现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（　　） A．释放瞬间金属棒的加速度小于重力加速度 B．金属棒的速度为时，所受的安培力大小为 C．金属棒经过导轨上的相同一段位移时，安培力做功一定不相等 D．电阻上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 三、填空题 17．如图所示，边长为L的正方形均匀导体框以速度v0匀速进入右侧的匀强磁场（磁感应强度大小为B），导体框的总阻值为R，________（选填“ab边”或“da边”）相当于电源，电动势大小为_______。请作出等效电路图________，Uab为等效电路中的________（选填“电动势”“内电压”或“路端电压”），大小为_____。 18．在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示。PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为v，则此时线框的加速度为________，此时线框中的电功率为________。 19．如图所示，一足够长通电直导线固定在光滑水平面上，一质量为的硬质金属环在该平面上运动，初速度大小为，方向与导线的夹角为60°，则该金属环最多产生_______J的热量。 20．如图所示，从匀强磁场中用外力把一矩形线圈匀速拉出磁场区域。如果两次拉出的速度之比v1:v2=1:2，则在两次将线圈拉出磁场区域的过程中，线圈中产生的焦耳热之比Q1:Q2=__________。，通过线圈某截面的电荷量之比q1:q2=__________。 四、解答题 21．如图所示，两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平面内，其间距L=0.4m，磁感应强度B=1.0T的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻R=4.6Ω，在导轨上有一金属棒ab，其电阻r=0.4Ω，金属棒与导轨垂直且接触良好，如图所示，在ab棒上施加水平拉力使其以速度v=0.5m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长。求： （1）金属棒ab产生的感应电动势； （2）通过电阻R的电流大小和方向。 22．如图甲所示，水平面上固定一个20匝的边长为L=10cm、电阻为r=2.0Ω的正方形线圈，线圈端点a、b通过导线与间距为d=0.5m的足够长平行倾斜金属导轨相连，导轨与水平方向的夹角θ=30°，金属杆MN质量为m=0.1kg，电阻为R=1Ω，放在导轨足够高处与导轨垂直且接触良好。已知整个线圈处于竖直向下磁场中，磁感应强度B0随时间的变化如图乙所示，从t0=0.2s时刻起该磁场不再变化；倾斜导轨处于垂直于轨道平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1T。忽略其余电阻，重力加速度为g=10m/s2，已知0~t0时间内金属杆MN刚好不上滑，设最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，求： （1）0~t0时间内，ab两点之间的电势差Uab； （2）t0时刻后，MN从静止开始下滑，求MN所能达到的最大速度vm及此时ab两点之间的电势差。 23．某物理兴趣小组通过以下装置对火车速度和加速度进行测量。如图A所示，在火车头下方安装一枚磁体，并在铁轨下埋设相距r的两个4匝线圈，每匝都为四边封闭的矩形，且都与测量仪器相连。其原理如图B所示，磁体下表面附近的磁感应强度B=0.002T，线圈材质为铜制（其表面有绝缘漆），长度，宽度为，线圈总电阻R=0.4Ω，线圈与测量仪器间的线路阻值及测量仪器内阻忽略不计，测量数据如图C所示。最终结果均保留2位有效数字。 (1)求火车在处时的速度大小和在处时的速度大小； (2)若火车做匀加速直线运动，求火车加速度大小。 24．如图所示，在竖直面内有一宽、长、垂直纸面向里的有界匀强磁场区域，在磁场正上方处有一边长L为1m的正方形导线框，导线框的质量，电阻，当导线框做自由落体运动，其下边刚接触磁场区域时恰好可做匀速直线运动，取重力加速度大小，求： （1）导线框做匀速直线运动的速度大小v； （2）磁感应强度B的大小； （3）导线框下边刚离开磁场区域时的加速度a'； （4）导线框下边刚接触磁场至下边刚要离开磁场的过程中产生的焦耳热Q。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《专题：法拉第电磁感应定律的应用 能力提升综合检测训练（B卷）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D D C C B C B D 题号 11 12 13 14 15 16 答案 BCD BC BD CD CD BC 1．C 【详解】A．金属杆PQ向右运动切割磁感线，根据右手定则可知，通过R的感应电流的方向由a到d，故A错误； BC．金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为 回路的电流为 则金属杆PQ受到的安培力大小为 故B错误，C正确； D．金属棒做匀速运动，由于轨道粗糙，金属棒受到摩擦力作用，根据能量守恒可知，外力F做功的数值等于电路产生的焦耳热与因摩擦产生的热量之和，故D错误。 故选C。 2．B 【详解】A．根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥的规律，导体棒a受到的安培力水平向右，那么导体棒b受到a的安培力水平向左，A错误； B．两导体棒电流大小相等，根据安培定则，导体棒a在两棒连线中点处产生的磁场方向竖直向下，导体棒b在两棒连线中点处产生的磁场方向竖直向上，合磁感应强度为0，B正确； C．根据安培定则，用右手握住导体棒b，大拇指指向电流方向（垂直纸面向里），则四指环绕方向为磁场方向，可得导体棒b中的电流在P处产生的磁感应强度方向向上，C错误； D．导体棒受到重力、支持力和安培力而平衡，安培力，当仅将导体棒b中电流减小，b在a处产生的磁感应强度B减小，安培力减小，减小后的安培力与重力和支持力合力不平衡，导体棒a在斜面上将会向下滑动，D错误。 故选B。 3．D 【详解】AC．设物体P、ab棒和cd棒的质量分别为M、m和m，开始释放P时，ab棒和P加速度大小相等，根据牛顿第二定律 解得 cd棒的加速度为0，则开始阶段ab速度v增大，cd静止，当cd受到的安培力增大到等于其最大静摩擦力之后开始运动，之后受到的滑动摩擦力不变，故AC错误； BD．运动过程中某时刻ab、cd的速度设为、，根据闭合电路欧姆定律可知，双棒回路中产生感应电流 ab和cd棒受到的安培力大小均为 ab、cd都做加速运动，前者加速度减小，后者加速度增大，当加速度相等后以相同的加速度运动，速度差不变，由于ab棒速度大，两棒间的距离一直增大，故B错误，D正确。 故选D。 4．D 【详解】A．设正形的边长为，根据法拉第电磁感应定律有 则感应电流为 故线圈的感应电流之比为1∶2，故A正确，不符合题意； B．线圈产生的热量为 故线圈产生的热量之比为1∶2，故B正确，不符合题意； C．线圈匀速运动，所以拉力的大小等于安培力的大小，则有 故沿运动方向作用在线圈上的外力之比为1∶2，故C正确，不符合题意； D．外力的功率为 故沿运动方向作用在线圈上的外力的功率之比为1∶4，故D错误，符合题意。 本题选错误的，故选D。 5．C 【详解】A．初始时刻导体棒产生的感应电动势大小为 回路中感应电流大小为 初始时刻导体棒受到的安培力大小为 故A错误； B．初始时刻，对导体棒由牛顿第二定律得 解得 故B错误； C．开始时导体棒向上运动到第一次速度为零过程中，重力、弹簧弹力、安培力都做负功，根据动能定理可得 可得 由于 故 故C正确； D．导体棒在弹簧弹力作用下往复运动，当导体棒静止时，所受安培力为零，导体棒受到重力和弹簧的弹力平衡，弹簧弹力的方向竖直向上，弹簧处于压缩状态，弹簧的压缩量为 故导体棒从开始运动到最终静止，弹簧的弹性势能不变，由能量守恒定律得 解得系统产生的总热量为 电阻R上产生的热量要小于系统产生的总热量，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．由右手定则可知，导体棒向右运动时，电流方向从，根据左手定则可知，导体棒所受安培力向左，则导体棒减速运动，导体棒切割磁感线产生的电动势为 所以导体棒切割磁感线产生的电动势越来越小，则导体棒中电流减小，故A错误； B．导体棒相当于电源，导体棒开始运动时，ab间电势差为路端电压，则有 故B错误； C．导体棒最终停在导体框上，根据功能关系可知导体棒克服安培力做的功等于导体棒动能的减少量，即为，故C正确； D．导体棒刚开始运动时电路中的感应电流为 此时克服安培力做功的瞬时功率为 故D错误。 故选C。 7．B 【详解】A．当MN刚扫过金属杆时，可将磁场视为不动，金属杆向左运动，则根据右手定则可知流经R的电流由下到上，故A错误； B．当MN刚扫过金属杆时，由法拉第电磁感应定律有 则回路的电流 电阻R的电功率为 故B正确； C．设金属杆向右运动的速度为v，则金属杆切割磁感线的速度 感应电流为 安培力为 随着金属杆速度v增大，金属杆切割磁感线的速度v′逐渐减小，安培力减小，当安培力等于摩擦力时，金属杆速度达到最大值，有 解得 方向向右。故C错误； D．最终杆与磁场存在速度差，回路中感应电流不为0，当安培力等于摩擦力，即 故选B。 8．C 【详解】A．金属框水平方向上总电动势为0，只在竖直方向上产生电动势，因为金属框匀速通过磁场有 带入数据求得 故A正确； B．刚进入磁场时，由右手定则可知电流逆时针流向，出磁场时电流顺时针流向，进出磁场时竖直速度不变，则感应电流大小不变，故B正确； C．根据功能关系得克服安培力做功 代入数据求得 故C错误； D．根据能量守恒可知 故D正确。 本题选不正确项，故选C。 9．B 【详解】MN边刚进入磁场时，金属框中产生的电动势 金属框中的电流 金属框受到的安培力 金属框穿过磁场区域的全过程产生的电能 其中 得 故选B。 10．D 【详解】A．导体棒向下切割磁感线，根据右手定则，可判断导体棒中的感应电流方向从b到a，故A正确； B．导体棒受重力和安培力作用，安培力为 整理可得 根据牛顿第二定律，有 可知，越大，越小，所以导体棒先做加速度减小的加速运动，直到加速度减小到0后，做匀速直线运动，故B正确； C．导体棒稳定时，匀速运动，加速度为0，有 解得 故C正确； D．导体棒达到稳定速度后，继续下落高度h的过程中，重力势能全部转化为焦耳热，所以导体棒上产生的焦耳热等于mgh，故D错误。 本题选错误的，故选D。 11．BCD 【详解】AB．当金属棒加速度为零时，设金属棒的速度为，电容器带电量为，根据动量定理有 加速度为零时，金属棒中电流为零，则 解得 电容器带电量 选项A错误，B正确； C．给金属棒施加一个水平向左的恒力后 又 解得 选项C正确； D．加力后，金属棒向右运动的最大距离 选项D正确。 故选BCD。 12．BC 【详解】A．根据题意可知，导体棒ab切割磁感线，从而产生感应电动势，而ab、cd与导轨一起构成闭合回路，而两导体棒串联，因此通过两导体棒的电流始终相同，故A错误； B．导体棒ab切割磁感线，相当于电源，其两端电压为路端电压，设导体棒ab切割磁感线的速度为，导体棒的长度为，则有 ， 导体棒ab两端的电压为 导体棒cd两端的电压为 由此可知，ab、cd两端的电压相等，故B正确； C．由于通过两导体棒的电流相等，则根据安培力的计算公式 可知，两导体棒所受安培力大小相等，故C正确； D．导体棒ab做匀速直线运动，所受合外力为零，由平衡条件可得 导体棒cd静止，处于平衡态，，由平衡条件可得 因此可知 故D错误。 故选BC。 13．BD 【详解】A．由右手定则可知过程I中感应电流方向为OPMO，故A错误； B．由楞次定律可知过程II中感应电流方向均为，故B正确； CD．设圆的半径为R，金属杆的电阻为r。金属杆从OQ到OS的过程中 过程中流过的电荷量 磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到的过程中 过程II中流过的电荷量 若过程I与过程II中流过的电荷量相等，则 解得 故C错误，D正确。 故选BD。 14．CD 【详解】A．根据右手定则，可知导体棒中的电流方向由N指向M，导体棒可以看为一个等效电源，可知M为等效电源的正极，即M端电势高于N端，故A错误； BC．感应电动势为 则定值电阻两端电压为 根据上述可知，流过定值电阻R的感应电流由，故B错误，C正确； D．导轨光滑，导体棒匀速运动，动能不变，根据功能关系可知，外力F所做的功等于电阻R和导体棒上产生的焦耳热之和，故D正确。 故选CD。 15．CD 【详解】A．线框进入有界磁场后，其ad、bc边不切割磁感线，由几何知识可知，线框切割磁感线的有效长度的最大值为L，线框完全进入磁场时a点恰好运动到PQ上，线框匀速进入磁场区域的过程中切割磁感线的有效长度先增大后减小，由E=BLv知，线框产生的感应电动势先增大后减小；同理可得线框出磁场区域的过程中切割磁感线的有效长度也先增大后减小，线框产生的感应电动势先增大后减小，因此线框匀速通过磁场区域的过程中，线框中的电流先增大后减小，再增大再减小，故A错误； B．线框进出磁场的过程中所受安培力的有效长度与正方形线框的对角线bd平行，由楞次定律和左手定则可知，线框所受安培力方向始终垂直于对角线bd，故B错误； C．计算所受安培力时有效长度的最大值为，因为线框恰好与传送带相对静止通过磁场区域，所以线框所受的最大静摩擦力等于所受的最大安培力，有 故C正确； D．根据牛顿第二定律得 线框从静止开始匀加速到a点到达磁场边界的速度恰好为v时，由 v2=2ax 可得 故D正确。 故选CD。 16．BC 【详解】A．属棒释放瞬间，速度为零，感应电流为零，由于弹簧处于原长状态，因此金属棒只受重力作用，故其加速度的大小为，故A错误； B．当金属棒的速度为时，根据法拉第电磁感应定律有 安培力大小为 故B正确； C．经过相同的位置，重力势能和弹性势能不变但因产生焦耳热则速度一定变小，由B分析可知安培力大小发生变化，根据可知安培力做功一定不相等，故C正确； D．当金属棒下落到最底端时，重力势能转化为弹性势能和焦耳热，所以电阻R上产生的总热量小于金属棒重力势能的减少，故D错误。 故选BC。 17． ab边 路端电压 【详解】[1][2]ab边切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，电动势大小为 [3]根据右手定则可判断，a端电势高，作出等效电路图如下 [4][5]Uab为等效电路中的路端电压，根据分压原理可知 18． 【详解】[1][2]根据题意有，，， 解得线框的加速度为 此时线框中的电功率为 解得 19．0.06 【详解】金属环最终沿导线方向做匀速直线运动，速度大小为 根据能量守恒定律可得，金属环中产生的热量为 20． 1:2 1:1 【详解】[1] 设线圈左右两边边长为，上下两边边长为，整个线圈的电阻为R，磁场的磁感应强度为B，拉出线圈时产生的感应电动势为 感应电流为 线圈所受的安培力为 则得 拉力做功为 焦耳热 则得 [2] 通过导线的电荷量为 则q与线框移动速度无关，磁通量的变化量相同，所以通过导线横截面的电荷量 21．（1）E=0.2V；（2）I=0.04A，方向从M通过R流向P 【详解】（1）设金属棒中感应电动势为E，则 E=BLv 得 E=0.2V （2）设过电阻R的电流大小为I，根据闭合电路欧姆定律有 得 I=0.04A 由右手定则，金属棒电流方向从b指向a。通过电阻R的电流方向从M通过R流向P。 22．（1）；（2）， 【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可得正方形线圈中产生的感应电动势为 此过程中回路中感应电流的大小为 根据楞次定律可知b点电势高，则 （2）设MN与导轨间的滑动摩擦力为f，0~0.2s内，根据平衡条件可得 MN达到的速度最大时，受力平衡，根据平衡条件可得 其中 ，， 联立解得 根据楞次定律可知此时a点电势高，则 23．(1)15m/s，19m/s (2)0.68m/s2 【详解】（1）当火车经过线圈上方时，线圈中的感应电动势为 由图C可知，在处，感应电流，则有 解得 在处，感应电流，则有 解得 （2）由匀加速直线运动知 解得加速度大小 24．（1）6m/s；（2）2T；（3）；（4）80J 【详解】（1）根据 得导线框做匀速直线运动的速度大小 （2）线框下边切割磁感线，感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律 其下边刚接触磁场区域时恰好可做匀速直线运动，由平衡条件得 解得 B=2T （3）导线框下边刚离开磁场区域时速度为，导线框完全在磁场中只受重力，则 解得 当导线框下边刚离开磁场区域时，对导线框受力分析由牛顿第二定律 其中 代入数据解得 方向竖直向上。 （4）当导线框进入磁场的过程中，电路中有感应电流，在该过程中导线框做匀速直线运动，则根据 联立可得 因为导线框完全在磁场中只受重力，没有感应电流，故产生的焦耳热为 导线框下边刚接触磁场至下边刚要离开磁场的过程中产生的焦耳热为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $